【文章內(nèi)容簡介】 24萬②電力變壓器和高壓開關柜（含計量柜）的年運行費：電力變壓器的設備折舊費＝14萬5％＝開關柜（含計量柜）的設備折舊費＝24萬6％＝變配電設備維修管理費＝（14萬＋24萬）6％＝總的年運行費＝＋＋＝方案二（兩臺主變壓器的方案）：（含計量柜）組成，查詢資料知，一臺500kV變壓器出廠價約為6萬，GG1A高壓開關柜與高壓計量柜出廠價約為4萬，變壓器綜合投資額約為變壓器價格的兩倍，主變壓器的設備折舊費占變壓器綜合投資的5%，配電設備折舊費占設備綜合投資的6%，變電設備的維修管理費占綜合投資的6%。①設備綜合投資額：電力變壓器的綜合投資額＝6萬22＝24萬高壓開關柜（含計量柜）綜合投資額＝4萬6＝36萬②電力變壓器和高壓開關柜（含計量柜）的年運行費：電力變壓器的設備折舊費＝24萬5％＝開關柜（含計量柜）的設備折舊費＝36萬6％＝變配電設備維修管理費＝（24萬＋36萬）6％＝3萬總的年運行費＝＋＋3萬＝比較項目方案一方案二經(jīng)濟指標電力變壓器的綜合投資額14萬24萬高壓開關柜的綜合投資額24萬36萬高壓設備的年運行費總計，按技術指標，裝設兩臺主變的主接線方案方略優(yōu)于裝設一臺主變的方案，但按經(jīng)濟指標，則裝設一臺主變的方案遠優(yōu)于裝設兩臺主變的方案，因此決定采用裝設一臺主變的方案。（說明，若工廠負荷近期可有較大增長的話，則宜采用裝設兩臺主變的方案）。4 短路電流及其計算 短路電流計算條件①一般用戶的高壓電源來自地區(qū)電力網(wǎng)，負荷容量遠小于供電電源容量。短路時可認為電源母線電壓維持不變，不考慮短路電流交流分量的衰減。即將該系統(tǒng)看做無限大容量電源供電系統(tǒng)或按遠離發(fā)電機端短路進行計算。②假定短路回路各元件阻抗值保持不變。由于一般高壓短路回路的總電阻值遠小于總電抗值的1/3，可不計高壓元件有效電阻。同時，電路電容和變壓器勵磁電流也略去不計。③用戶高壓供配電網(wǎng)絡為單端電源，短路前三相系統(tǒng)時正常運行情況下的接線方式。④具有分接線開關的變壓器，其分接線開關位置視為主分接位置。⑤在短路持續(xù)時間內(nèi)，短路相數(shù)不變，如三相短路保持三相短路。⑥不計短路電弧電阻。 高壓電網(wǎng)短路電流計算k2k1S架空線=400m～200MVA S9800 短路計算電路①確定短路計算基準值 設 ②計算短路電路中各元件的電抗標幺值1) 電力系統(tǒng) 已知，故 2) 架空線路 已知，故 3) 電力變壓器 已知S9800的阻抗電壓 k1k2 短路計算等效電路4) 計算可k1點（）的短路電路總電抗及三相短路電流和短路容量 總電抗標幺值 三相短路電流周期分量有效值 三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流 三相短路沖擊電流及第一個周期短路全電流有效值 三相短路容量 兩相短路電流＝＝短路計算點三相短路電流/kA三相短路容量/MVAk1 低壓電網(wǎng)短路電流計算 變壓器低壓側(cè)短路電流計算(比例為1:2000) 短路電流采用有名值法計算，計算公式如下表所示： 低壓短路回路各元件的阻抗值序號元件名稱（正序）阻抗計算公式阻抗電阻電抗 1高壓系統(tǒng) 2配電變壓器 3配電母線 4配電線路注：為配電變壓器高壓側(cè)短路容量（MVA），為低壓電網(wǎng)額定電壓（380V）為配電變壓器短路損耗（kW），為配電變壓器的額定容量（kVA），為母線、線路單位長度的阻抗，為母線、配電線路長度（m），高壓系統(tǒng)阻抗與變壓器阻抗均為折算到低壓側(cè)的值。 低壓三相和兩相短路計算　序號物理量名稱　計算公式　1　三相對稱短路電流初始值（AA）　　2　三相對稱開斷電流（有效值）（kA）　對遠離發(fā)電機端短路，　3　三相短路電流峰值（kA）　　4　三相穩(wěn)態(tài)短路電流（有效值）（kA）　對遠離發(fā)電機端短路，　5　　兩相穩(wěn)態(tài)短路電流（有效值）（kA）對遠離發(fā)電機端短路，　注：①為短路計算點所在電網(wǎng)的標稱電壓（380V）。 ②為峰值系數(shù)， 變電所低壓側(cè)短路電流計算電路，以及k4可到k8處(即低壓柜處)1) 高壓系統(tǒng)（K1點）短路電流計算：已知＝，＝, ＝＝1. 04 ＝＝ ＝2) 變壓器短路電流計算已知S980010型變壓器，Yyn0聯(lián)結(jié)，, ＝ ＝ ＝3) k2點短路電流計算 由于母線長度很短對短路電流影響可以忽略不計，在這里不做計算，同時由于忽略了母線的影響，k3點短路電流與k2點處相同。 4) 各車間配電線路阻抗和電抗計算 由圖53所示，變電所到各車間配電線路長度如下：機加工一車間：，機加工二車間：，鑄造車間：，鉚焊車間：，電修車間：。電纜電阻和電抗值數(shù)據(jù)初步選用進行計算5) 機加工一車間短路電流計算： 由于配電線路長度均為，3條回路短路計算相同。 6) 機加工二車間短路電流計算 由于配電線路長度均為，3條回路短路計算相同。 7) 鑄造車間短路電流計算由于配電線路長度均為，3條回路短路計算相同。 8) 鉚焊車間短路電流計算由于配電線路長度均為，3條回路短路計算相同。 9) 電修車間短路電流計算 變壓器低壓側(cè)短路電流計算序號電路原件短路計算點元件相阻抗三相短路電流兩相短路電流1高壓系統(tǒng)k12變壓器T931+2k241+2k35k4~k66k7~k97k10~k138k14~k169k17~k195 一次設備的選擇與校驗 一次設備選擇與校驗的條件與項目。 一次設備的選擇和校驗項目電氣設備名稱額定電壓（kV ）額定電流（A）開斷電流（kA）短路電流校驗動穩(wěn)定熱穩(wěn)定高低壓斷路器√√√√√高壓隔離開關√√—√√高壓負荷開關√√√√√高壓熔斷器√√√ ——電流互感器√√—√√電壓互感器√————支柱絕緣子√——√—套管絕緣子√√—√√母線（硬）√——√√電纜√√——√注：表中“√”表示為必須校驗項目，“—”表示不必校驗項目。①按正常工作電壓選擇 設備的額定電壓一般不應小于所在系統(tǒng)的額定電壓，即≥；②按工作電流選擇 設備的額定電流不應小于所在電路的計算電流，即≥；③按斷流能力選擇 設備的額定開斷電流或斷流容量，對分斷短路電流的設備（如斷路器）來說，不應小于它可能分斷的最大短路電流有效值或短路容量，即≥ 或≥。對于分斷負荷電流的設備（如負荷開關）來說，則為≥式中，——最大過負荷電流。 按短路條件校驗短路條件校驗，就是校驗電器和導體在短路時的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。①隔離開關、負荷開關和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗1) 動穩(wěn)定校驗條件或式中、—開關的極限通過電流（又稱動穩(wěn)定電流）峰值和有效值，單位為kA； 、—開關所在處的三相短路沖擊電流瞬時值和有效值（單位為kA）。2) 熱穩(wěn)定校驗條件≥式中—開關的熱穩(wěn)定電流有效值，單位為kA；t—開關的熱穩(wěn)定實驗時間，單位為s；—開關所在處的三相短路穩(wěn)態(tài)電流，單位為kA；—短路發(fā)熱假想時間，單位為s。短路發(fā)熱假想時間一般按下式計算:=在無限大容量系統(tǒng)中,由于=,因此=+式中—短路持續(xù)時間,≥1s時, =.低速斷路器(如油斷路器),。高速斷路器(如真空斷路器),.②電流互感器的短路穩(wěn)定度校驗1) 動穩(wěn)定校驗條件≥或式中—電流互感器的動穩(wěn)定電流，單位為kA；—電流互感器的一次額定電流，單位為A；—電流互感器的動穩(wěn)定電流倍數(shù)（對）。2) 熱穩(wěn)定校驗條件或 式中—電流互感器的熱穩(wěn)定電流，單位為kA；t—電流互感器的熱穩(wěn)定實驗時間，單位為s；—電流互感器的熱穩(wěn)定電流倍數(shù)（對）。③母線的短路穩(wěn)定度校驗1) 動穩(wěn)定校驗條件式中—母線材料的最大允許應力，硬銅=140Mpa，硬鋁=70Mpa；—母線通過時所受到的最大計算應力，單位為Mpa。上述最大計算應力按下式計算：=式中M—母線通過時所受到的彎曲力矩，單位為NM；W—母線的截面系數(shù)，單位為。2) 熱穩(wěn)定校驗條件式中A—母線截面積，單位為； —滿足短路熱穩(wěn)定條件的最大截面積，單位為；C—母線材料的熱穩(wěn)定系數(shù)；—母線通過的三相短路穩(wěn)態(tài)電流，單位為A。④電纜的短路熱穩(wěn)定校驗電纜不校驗短路動穩(wěn)定度，電纜的短路熱穩(wěn)定度校驗的條件仍采用公式=。⑤支柱絕緣子的短路動穩(wěn)定度校驗式中—三相短路沖擊電流通過絕緣子所支持的導體時產(chǎn)生的作用力，單位為N；—絕緣子的最大允許載荷，單位為N，取為絕緣子抗彎破壞載荷的60%。 高壓電器的選擇與校驗本設計中高壓開關柜選用KYN44A12型高壓開關柜，一共四個高壓柜包括進線兼計量柜，進線開關柜，計量柜，變壓器進線柜。熱穩(wěn)定度（） 高壓側(cè)進線兼互感器柜一次設備選擇校驗KYN44A01進線兼互感器柜一次設備選擇校驗結(jié)果選擇項目裝設地點數(shù)據(jù)設備型號規(guī)格參數(shù)數(shù)據(jù)參數(shù)熔斷器電壓互感器避雷器JDZ1210電壓10KV12kV10/10kV電流斷流能力50kA動穩(wěn)定度短時耐受電流準確級及容量S(80VA)根據(jù)主接線圖所示，進線兼互感器柜需要安裝的設備有熔斷器，電壓互感器和避雷器等。一次設備的選擇和校驗如上表所示，所選高壓側(cè)（10kV側(cè)）設備所需校驗項目均符合要求，如熔斷器斷流能力,電壓互感器準確級及容量S＝(80VA)也符合要求，所選設備滿足要求。 高壓側(cè)進線柜一次設備選擇校驗KYN44A02進線柜一次設備選擇校驗結(jié)果選擇項目裝設地點數(shù)據(jù)設備型號規(guī)格參數(shù)數(shù)據(jù)參數(shù)真空斷路器電流互感器VD412630/20kALZZBJ1250A電壓10KV10KV10kV電流630A50/5A斷流能力20kA動穩(wěn)定度50KA25kA短時耐受電流 2024=（時間取4s）（時間取1s）準確級及容量S（10VA）根據(jù)主接線圖所示，進線柜需要安裝設備有真空斷路器，熔斷器和電流互感器，所選設備均滿足該處電壓要求，其中真空斷路器額定電流必須大于＝，查詢相關資料可知，可選斷路器最小額定電流為630A，其動穩(wěn)定度，斷流能力及熱穩(wěn)定性也必須大于裝設地點的技術要求。而熔斷器只需對其斷流能力進行校驗，使得大于，電流互感器和真空斷路器都需要對熱穩(wěn)定性進行校驗，具體選擇校驗如上表所示，所選設備均滿足要求。 高壓側(cè)計量柜一次